Electron Beam Processing as a Promising ...
Document type :
Article dans une revue scientifique: Article original
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Title :
Electron Beam Processing as a Promising Tool to Decontaminate Polymers Containing Brominated Flame Retardants
Author(s) :
Benmammar, Rachida Khadidja [Auteur]
Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 [UMET]
Mundlapati, Venkateswara-Rao [Auteur]
Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) - UMR 8523
Bouberka, Zohra [Auteur]
Université des sciences et de la Technologie d'Oran Mohamed Boudiaf [Oran] [USTO MB]
Barrera, Ana [Auteur]
Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207
STAELENS, JEAN-NOEL [Auteur]
Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207
Tahon, Jean-Francois [Auteur]
Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207
Ziskind, Michael [Auteur]
Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) - UMR 8523
Carpentier, Yvain [Auteur]
Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) - UMR 8523
Focsa, Cristian [Auteur]
Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) - UMR 8523
Supiot, Philippe [Auteur]
Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207
Foissac, Corinne [Auteur]
Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207
Maschke, Ulrich [Auteur]
Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207
Unité Matériaux et Transformations - UMR 8207 [UMET]
Mundlapati, Venkateswara-Rao [Auteur]
Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) - UMR 8523
Bouberka, Zohra [Auteur]
Université des sciences et de la Technologie d'Oran Mohamed Boudiaf [Oran] [USTO MB]
Barrera, Ana [Auteur]
Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207
STAELENS, JEAN-NOEL [Auteur]
Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207
Tahon, Jean-Francois [Auteur]
Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207
Ziskind, Michael [Auteur]

Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) - UMR 8523
Carpentier, Yvain [Auteur]

Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) - UMR 8523
Focsa, Cristian [Auteur]

Laboratoire de Physique des Lasers, Atomes et Molécules (PhLAM) - UMR 8523
Supiot, Philippe [Auteur]

Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207
Foissac, Corinne [Auteur]

Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207
Maschke, Ulrich [Auteur]

Unité Matériaux et Transformations (UMET) - UMR 8207
Journal title :
Molecules
Volume number :
28
Pages :
7753
Publisher :
MDPI AG
Publication date :
2023-11-24
ISSN :
1420-3049
HAL domain(s) :
Chimie/Matériaux
French abstract :
L'irradiation par faisceau d'électrons (EB) a été utilisée pour décontaminer des systèmes modèles de polymères industriels contenant un retardateur de flamme bromé (BFR). L'acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) et le ...
Show more >L'irradiation par faisceau d'électrons (EB) a été utilisée pour décontaminer des systèmes modèles de polymères industriels contenant un retardateur de flamme bromé (BFR). L'acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) et le polycarbonate (PC) sont deux types de polymères que l'on trouve couramment dans les déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE). Dans cette étude, ces polymères ont été exposés à une irradiation EB pour dégrader le DecaBromoDiphenylEther (DBDE), l'un des RFB les plus toxiques. L'analyse par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier a démontré un taux de dégradation du DBDE de 87% pour le système ABS-DBDE et de 91% pour le système PC-DBDE après une dose d'irradiation de 1800 kGy. L'analyse thermique par calorimétrie à balayage différentiel a révélé la présence d'une réticulation dans l'ABS et une réduction mineure de la température de transition vitreuse du PC après le traitement par faisceau d'électrons. Les polymères ont présenté une stabilité thermique après photolyse, comme l'indique l'analyse thermogravimétrique. En résumé, l'irradiation EB n'a pas eu d'impact sur les propriétés thermiques globales des deux polymères. L'analyse par spectrométrie de masse à haute résolution a confirmé la débromation des systèmes ABS-DBDE et PC-DBDE. Les résultats obtenus sont donc prometteurs et pourraient constituer une approche alternative pour l'élimination du brome et d'autres additifs des déchets plastiques électroniques.Show less >
Show more >L'irradiation par faisceau d'électrons (EB) a été utilisée pour décontaminer des systèmes modèles de polymères industriels contenant un retardateur de flamme bromé (BFR). L'acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) et le polycarbonate (PC) sont deux types de polymères que l'on trouve couramment dans les déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE). Dans cette étude, ces polymères ont été exposés à une irradiation EB pour dégrader le DecaBromoDiphenylEther (DBDE), l'un des RFB les plus toxiques. L'analyse par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier a démontré un taux de dégradation du DBDE de 87% pour le système ABS-DBDE et de 91% pour le système PC-DBDE après une dose d'irradiation de 1800 kGy. L'analyse thermique par calorimétrie à balayage différentiel a révélé la présence d'une réticulation dans l'ABS et une réduction mineure de la température de transition vitreuse du PC après le traitement par faisceau d'électrons. Les polymères ont présenté une stabilité thermique après photolyse, comme l'indique l'analyse thermogravimétrique. En résumé, l'irradiation EB n'a pas eu d'impact sur les propriétés thermiques globales des deux polymères. L'analyse par spectrométrie de masse à haute résolution a confirmé la débromation des systèmes ABS-DBDE et PC-DBDE. Les résultats obtenus sont donc prometteurs et pourraient constituer une approche alternative pour l'élimination du brome et d'autres additifs des déchets plastiques électroniques.Show less >
English abstract : [en]
Electron Beam (EB) irradiation was utilized to decontaminate model systems of industrial polymers that contain a brominated flame retardant (BFR). Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and Polycarbonate (PC) are two types ...
Show more >Electron Beam (EB) irradiation was utilized to decontaminate model systems of industrial polymers that contain a brominated flame retardant (BFR). Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and Polycarbonate (PC) are two types of polymers commonly found in Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE). In this study, these polymers were exposed to EB irradiation to degrade DecaBromoDiphenylEther (DBDE), one of the most toxic BFRs. Fourier-transform infrared spectroscopy analysis demonstrated an 87% degradation rate of DBDE for the ABS-DBDE system and 91% for the PC-DBDE system following an 1800 kGy irradiation dose. Thermal analysis using Differential Scanning Calorimetry revealed the presence of crosslinking in ABS and a minor reduction in the glass transition temperature of PC after EB processing. Polymers exhibited thermal stability after photolysis, as indicated by thermogravimetric analysis. In summary, EB irradiation had no impact on the overall thermal properties of both polymers. High-resolution mass spectrometry analysis has confirmed the debromination of both ABS-DBDE and PC-DBDE systems. Therefore, the results obtained are promising and could offer an alternative approach for removing bromine and other additives from plastic E-waste.Show less >
Show more >Electron Beam (EB) irradiation was utilized to decontaminate model systems of industrial polymers that contain a brominated flame retardant (BFR). Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and Polycarbonate (PC) are two types of polymers commonly found in Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE). In this study, these polymers were exposed to EB irradiation to degrade DecaBromoDiphenylEther (DBDE), one of the most toxic BFRs. Fourier-transform infrared spectroscopy analysis demonstrated an 87% degradation rate of DBDE for the ABS-DBDE system and 91% for the PC-DBDE system following an 1800 kGy irradiation dose. Thermal analysis using Differential Scanning Calorimetry revealed the presence of crosslinking in ABS and a minor reduction in the glass transition temperature of PC after EB processing. Polymers exhibited thermal stability after photolysis, as indicated by thermogravimetric analysis. In summary, EB irradiation had no impact on the overall thermal properties of both polymers. High-resolution mass spectrometry analysis has confirmed the debromination of both ABS-DBDE and PC-DBDE systems. Therefore, the results obtained are promising and could offer an alternative approach for removing bromine and other additives from plastic E-waste.Show less >
Language :
Anglais
Peer reviewed article :
Oui
Audience :
Internationale
Popular science :
Non
Administrative institution(s) :
Université de Lille
CNRS
INRAE
ENSCL
CNRS
INRAE
ENSCL
Collections :
Research team(s) :
Procédés de Recyclage et de Fonctionnalisation (PReF)
Ingénierie des Systèmes Polymères
Ingénierie des Systèmes Polymères
Submission date :
2023-11-27T11:41:36Z
2023-11-27T15:36:50Z
2023-11-27T15:36:50Z
Files
- molecules-28-07753.pdf
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